Question

【題目】將質(zhì)量相等的鐵片和銅片用導(dǎo)線相連浸入500 mL硫酸銅溶液中構(gòu)成如圖1的裝置：

（以下均假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積不變）。

（1）鐵片上的電極反應(yīng)式為______________，銅片周圍溶液會(huì)出現(xiàn)___________的現(xiàn)象。

（2）若2 min后測(cè)得鐵片和銅片之間的質(zhì)量差為1.2 g，計(jì)算：導(dǎo)線中流過的電子的物質(zhì)的量為_________________mol；

（3）金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是形成了原電池。如下圖所示，燒杯中都盛有稀硫酸。

①圖2 B中的Sn為________極，Sn極附近溶液的pH（填增大、減小或不變）___________。

②圖2 C中被腐蝕的金屬是___________。比較A、B、C中純鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是______。

（4）人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池，以滿足不同的需要。燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的供電裝置，如圖是電解質(zhì)為稀硫酸溶液的氫氧燃料電池原理示意圖，回答下列問題：

①氫氧燃料電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式是：___________________。

②電池工作一段時(shí)間后硫酸溶液的濃度_____________（填“增大”“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】（1）Fe-2e-=Fe2+ 顏色變淺

（2）0.02 （3）正 變大 鋅（Zn） BAC （4）2H2+O2=2H2O 減小

【解析】（1）鐵的金屬性強(qiáng)于銅，鐵是負(fù)極，電極反應(yīng)式為 Fe-2e-=Fe2+；銅是正極，溶液中的銅離子放電，銅離子濃度減小，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液顏色變淺。

（2）鐵比銅活潑，鐵為原電池的負(fù)極，電子從負(fù)極流出，設(shè)轉(zhuǎn)移x mol電子，則消耗0.5x mol Fe，析出 0.5x mol Cu，則有0.5x×（64+56）=1.2，x=0.02。

（3）①圖2 B中的Sn的金屬性弱于鐵，Sn為正極，溶液中氫離子放電，氫離子濃度減小，則Sn極附近溶液的pH變大。②A發(fā)生化學(xué)腐蝕，B中Fe為負(fù)極，Sn為正極，F(xiàn)e被腐蝕，C中Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，F(xiàn)e被保護(hù)，則A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是B、A、C。

（4）①氫氧燃料電池的總反應(yīng)就是氫氣燃燒反應(yīng)，即化學(xué)方程式是2H2+O2=2H2O。②電池工作一段時(shí)間后由于有水生成，溶劑增加，所以硫酸溶液的濃度減小。